研究人员称调整Linux内核可将数据中心能耗降低30%

研究人员公布了对 Linux 内核的一项小而强大的修改，该修改可显著降低数据中心的能耗。 目前，计算能耗约占全球日常能耗的 5%，而数据中心是造成能耗的主要因素。

滑铁卢大学谢里顿计算机科学学院的研究人员在马丁-卡斯滕（Martin Karsten）教授和彼得-蔡（Peter Cai）等人的领导下，发现通信量大的服务器应用程序的网络流量处理效率低下。 他们的解决方案涉及重新安排 Linux 网络协议栈中的操作，在性能和能效方面都有所改进。

他们在一次行业会议上介绍了这一修改，在某些情况下，吞吐量最多可提高 45%，而不会影响尾部延迟。 Karsten 教授将这种改进比喻为优化了制造工厂的流水线，从而更有效地利用了数据中心的 CPU 缓存。

卡斯滕教授与Fastly公司的杰出工程师乔-达马托（Joe Damato）合作，开发了一种非侵入式内核修改，仅有30行代码。 这一修改虽小，但影响巨大，有可能将关键数据中心运行的能耗降低多达 30%。

这项创新的核心是一项名为 IRQ（中断请求）暂停的功能，它能在 CPU 功耗使用和高效数据处理之间取得平衡。 通过减少高流量期间不必要的 CPU 中断，该功能可提高网络性能，同时在较安静期间保持低延迟。

该解决方案的有效性已通过测试，其代码现已纳入最新的 Linux 内核 6.13 版。 这一加入为在整个技术行业的广泛采用打开了大门。

卡斯滕教授强调了这一发展的潜在全球影响，他指出，如果亚马逊、Google和Meta等大型科技公司选择在其数据中心实施这种方法，就可以在全球范围内节约千兆瓦时的能源。他说："所有这些大公司--亚马逊、Google、Meta--都在某种程度上使用 Linux，但他们对使用 Linux 的方式非常挑剔。互联网上发生的几乎每一个服务请求都会受到它的积极影响。"

最近的报告显示，到 2026 年，全球数据中心的耗电量预计将增加一倍以上。 国际能源机构预测，数据中心的用电量将从 2022 年的 460TWh 增加到 2026 年的 650TWh 到 1050TWh 之间，这主要是受人工智能和加密货币挖掘等电力密集型工作负载增长的推动。